W Tokio, w Japonii, 24 czerwca 2025 roku, zespół naukowców z Instytutu Nauk Przemysłowych Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentował przełomową innowację: 'molekularną kolbę'. Ta pojedyncza cząsteczka polimeru, opisana szczegółowo w Journal of the American Chemical Society, została zaprojektowana do kontrolowania reakcji chemicznych w swoim wnętrzu w skali nano. Ten przełom obiecuje bezprecedensową precyzję w syntezie polimerów, potencjalnie transformując produkcję specjalistycznych materiałów.
Zespół, kierowany przez Xiangyuan Guo, stworzył polimer 'szczotkowy'. Ta konstrukcja charakteryzuje się centralną strukturą przypominającą robaka z licznymi wystającymi łańcuchami bocznymi. Te łańcuchy boczne tworzą wewnętrzną strefę buforową, umożliwiając selektywne wnikanie substancji, jednocześnie wykluczając inne. Ta konstrukcja umożliwia tworzenie polimerów w przestrzeniach tak małych jak pojedyncza cząsteczka.
Starszy autor, Shintaro Nakagawa, podkreślił wszechstronność tego podejścia, z powodzeniem syntetyzując dwa różne typy polimerów, w tym specjalistyczny polimer sprzężony na bazie tiofenu. Ma to zastosowanie w optoelektronice. Przestrzenie reakcji w skali nano, mierzące dziesiątki nanometrów, zapewniają poziom kontroli zbliżony do tego, jaki mają enzymy w systemach biologicznych.
Ten postęp może zrewolucjonizować produkcję nanocząstek i innych materiałów. Potencjalne zastosowania obejmują medycynę, technologie czujnikowe i różne inne dziedziny. Badania są zgodne z trwającymi wysiłkami na rzecz zwiększenia wydajności i precyzji syntezy polimerów. Świadczą o tym ostatnie postępy w technikach fotopolimeryzacji.